Aula 10 -Carboidratos I e II

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Prof. Dr. Thiago Henrique Napoleão
Departamento de Bioquímica – UFPE
E-mail: thiagohn86@yahoo.com.br
CARBOIDRATOS
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CARBOIDRATOS
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 Hidratos de carbono, açúcares, oses, sacarídeos, glicídeos.
São as biomoléculas mais abundantes na face da Terra.
O açúcar comum e o amido constituem a base da dieta na maior parte do mundo.
Na fotossíntese, CO2 e H2O são convertidos em carboidratos.
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CARBOIDRATOS
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Quimicamente, são poliidroxialdeídos ou poliidroxicetonas ou substâncias que liberam estes compostos por hidrólise.
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CARBOIDRATOS
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Sua oxidação é uma das principais vias metabólicas fornecedora de energia.
Funcionam como elementos estruturais e de proteção.
Participam dos processos de reconhecimento e coesão entre as células.
Atuam como sinalizadores.
Quanto ao número de unidades constituintes, são classificados em:
Monossacarídeos
Dissacarídeos
Oligossacarídeos
Polissacarídeos
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São os açúcares mais simples, constituídos de uma única unidade de poliidroxialdeído ou poliidroxicetona.
São compostos incolores, sólidos cristalinos, naturalmente solúveis em água, e a maioria com sabor doce.
Variam quanto ao número de átomos de carbono e à função química assumida pelo grupo carbonila (C=O).
MONOSSACARÍDEOS
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QUANTO AO TAMANHO DA CADEIA:
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ESTEREOISOMERIA
O gliceraldeído é o monossacarídeo mais simples que contém um centro quiral e, dessa forma, tem dois isômeros ópticos que são imagens especulares não superponíveis (ou ENANTIÔMEROS).
A diidroxiacetona não é opticamente ativa.
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SÉRIES D e L
Classificados de acordo com a configuração do carbono de referência, em comparação com o gliceraldeído
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D-ALDOSES
Cada uma das aldoses tem seu enantiômero correspondente na série L.
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D-CETOSES
Cada uma das cetoses (com exceção da diidroxicetona) tem seu enantiômero correspondente na série L.
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Uma molécula com n centros quirais pode ter 2n estereoisômeros.
No caso das aldohexoses, que têm 4 centros quirais, existem 16 estereoisômeros: 8 da série D e 8 da série L.
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Em soluções aquosas, as aldotetroses e todos os monossacarídeos com 5 ou mais átomos de carbono ocorrem como estruturas cíclicas.
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HEMIACETAIS
CICLIZAÇÃO DA GLICOSE 
(UMA ALDOHEXOSE)
Glicopiranoses
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CICLIZAÇÃO DA FRUTOSE 
(UMA CETOHEXOSE)
HEMICETAIS
Frutofuranoses
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Os monossacarídeos são agentes redutores
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São compostos por cadeias curtas de unidade monossacarídicas (ou resíduos) unidos entre si por ligações específicas denominadas glicosídicas.
Os mais abundantes são os DISSACARÍDEOS
Nas células, a maioria dos oligossacarídeos com 3 OU MAIS resíduos não ocorrem como entidades livres, mas unidos a lipídeos ou proteínas, formando GLICOCONJUGADOS.
OLIGOSSACARÍDEOS
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LIGAÇÃO GLICOSÍDICA
- Na ligação glicosídica, um grupo hidroxila de uma molécula de açúcar reage com o átomo de carbono anomérico de outra molécula de açúcar.
Lactose: Gal(β1→4)Glc
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OUTROS DISSACARÍDEOS
Maltose:
Glc(α1→4)Glc
Sacarose:
Glc(α1→2β)Fru
Trealose:
Glc(α1→ α1)Glc
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São polímeros que contêm mais de 20 unidades de monossacarídeos e podem ter cadeias contendo centenas ou milhares de resíduos.
Alguns têm cadeias lineares e outros ramificadas.
Diferem entre si na identidade de suas unidades monossacarídicas repetitivas, nos tipos de ligações que as unem, no comprimento de suas cadeias e no grau de ramificação das cadeias.
HOMOPOLISSACARÍDEOS
HETEROPOLISSACARÍDEOS
POLISSACARÍDEOS
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 São homopolissacarídeos com função de reserva de energia.
 São constituídos por dois tipos de polímeros de glicose: amilose (cadeia não-ramificada) e amilopectina (cadeia com muitas ramificações).
 Amido: ramificações a cada 24 a 30 unidades de glicose
 Glicogênio: ramificações a cada 8 a 12 unidades de glicose
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AMIDO E GLICOGÊNIO
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AMIDO E GLICOGÊNIO
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CELULOSE
- Homopolissacarídeo estrutural
Ligações Glc(β1→4)Glc
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QUITINA
- Homopolissacarídeo estrutural constituído por N-acetilglicosamina (GlcNAc)
Ligações GlcNAc(β1→4)GlcNAc
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 Heteropolissacarídeos da matriz extracelular.
 São polímeros lineares compostos por unidades repetitivas de dissacarídeos constituídos por:
 1 AMINO AÇÚCAR: N-acetilglicosamina ou N-acetilgalactosamina.
 1 ACÚCAR ÁCIDO: ácidos urônicos (ex: glucuronato e iduronato).
PROPRIEDADES:
· são poliânions (carga negativa, devido a presença de grupos sulfato e 
 do grupamento carboxílico .
· retenção de cátions (principalmente Na+) juntamente com a água.
GLICOSAMINOGLICANOS
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Áçúcar ácido
Amino açúcar
GLICOSAMINOGLICANOS
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GLICOSAMINOGLICANOS
Ácido hialurônico: lubrificante nos fluidos sinoviais das articulações, consistência gelatinosa do humor vítreo dos olhos de vertebrados, componente essencial da matriz extracelular de cartilagens e tendões.
Sulfato de condroitina: resistência à tensão das cartilagens, tendões, ligamentos e das paredes da aorta
Sulfato de queratan: córnea, cartilagens, ossos, chifres, cabelos, cascos, unhas e garras.
Sulfato de dermatan: flexibilidade da pele, presente nos vasos sangüíneos e válvulas do coração.
Heparina: anti-coagulante.
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A maioria dos glicosaminoglicanos (com exceção do ácido hialurônico) estão unidos a proteínas centrais formando os proteoglicanos.
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 São constituídos por proteínas extracelulares ligadas a glicosaminoglicanos.
FUNÇÕES:
 São responsáveis por hidratar a matriz extracelular devido à elevada capacidade dos glicosaminoglicanos de atrair cátions e água.
 Conferem rigidez à matriz, resistindo à compressão.
 Preenchem espaços. 
 Alguns proteoglicanos ancorados à membrana ligam-se a fatores de crescimento e a outras proteínas, participando da sinalização celular.
 Formam géis que atuam como um filtro para regular a passagem de moléculas e células através do meio extracelular.
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	PROTEOGLICANOS
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 Proteínas conjugadas que possuem açúcares como grupos prostéticos.
 Nas glicoproteínas, os carboidratos estão unidos através do carbono anomérico por ligação glicosídica:
a) ao grupo hidroxila de resíduos de serina (O-ligados)
b) à função amida de um resíduo de asparagina (N-ligados).
 
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 São exemplos de glicoproteínas: anticorpos (imunoglobulinas), diversas proteínas plasmáticas, alguns hormônios protéicos, entre outras.
 Os oligossacarídeos ligados:
a) influenciam o enovelamento e a estabilidade das proteínas.
b) modulam propriedades fisicoquimicas: solubilidade, viscosidade, carga, conformação, etc.
c) protegem contra proteólise
d) afetam o desenvolvimento e diferenciação embrionária.
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GLICOPROTEÍNAS DE MEMBRANA
 Caracterizam a identidade das células e participam dos mecanismos de reconhecimento celular.
 Algumas estão envolvidas na adesão celular (ex. fibronectina, laminina, entactina, condronectina, etc.)
 Os resíduos glicídicos mantêm a assimetria da membrana.
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As glicoproteínas compõem grande parte da ZONA PELÚCIDA do oócito, algumas atuando (ZP3) como receptoras do espermatozóide, na reação acrossomal.
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